Pamuk şekeri kadar kalın sis, James Webb’deki ötegezegen Kepler-51d’nin atmosferini gizliyor
Kepler-51d olarak bilinen bir ötegezegen, son derece kalın bir sis tabakasına sahiptir ve bu, Telescópio Espacial James Webb tarafından yapılan son gözlemlerde ana engel haline gelmiştir. Localizado, Terra’ten yaklaşık 2.615 ışıkyılı uzaklıkta, Cisne takımyıldızında yer alan gezegen, tahmini yaşı 500 milyon yıl olan Sol benzeri bir yıldızın yörüngesinde dönüyor. Pus, atmosferin kimyasal izlerini engelleyerek bilim adamlarının belirli elementleri tanımlamasını ve olağandışı oluşumlarını daha iyi anlamalarını engelledi.
Pensilvânia’den Universidade Estadual araştırmacıları, bir geçiş sırasında gezegenin atmosferinden geçerken yıldız ışığını analiz eden çalışmaya öncülük etti. Veriler, NIRSpec-PRISM cihazı tarafından yakalanan, 0,6 ila 5,3 mikron arasındaki dalga boylarında neredeyse hiçbir belirgin özelliğe sahip olmayan eğimli bir iletim spektrumu gösterdi. Essa eğimi, yüksek rakımlarda ışığı verimli bir şekilde dağıtan ve emen aerosol parçacıklarının varlığını gösterir.
Kepler-51d, “süper şişkin” veya süper şişkin olarak sınıflandırılan gezegenlere sahip nadir bir yıldız sisteminin parçasıdır. Esses dünyaları, Saturno gibi gaz devleriyle karşılaştırılabilir boyutlar sergiliyor, ancak çok düşük kütleler sergiliyor ve bu da yoğunlukların aşırı derecede azalmasına neden oluyor. Kepler-51d örneğinde yoğunluk, pamuk şekerininkine benzer şekilde yaklaşık 0,038 g/cm³’e ulaşıyor, yarıçapı yaklaşık 9,32 Dünya yarıçapına ve kütlesi 5,6 Dünya kütlesine ulaşıyor.
Sis katmanı kimyasal analizi engeller
Tespit edilen bulanıklığın kalınlığı, gezegen atmosferlerinde gözlemlenen en büyük kayıtlardan birini temsil eden Terra yarıçapıyla karşılaştırılabilir bir ölçeğe kadar uzanabilir. Muhtemelen Saturno’in Titã ayında bulunan tolinlere benzeyen Partículas alt mikrometresi, 1 ila 100 mikrobar arasındaki basınçtaki katmanı oluşturur.
Atmosferik geri kazanım modelleri ve ileri simülasyonlar, hidrojen ve helyumun hakim olduğu düşük metal içerikli bir atmosfere işaret ediyor. Metan, su veya diğer bileşiklerde net bir emilimin bulunmaması, pusun opak bir örtü görevi gördüğü hipotezini güçlendiriyor.
Bilim insanları gezegenin etrafında eğik halkaların bulunması gibi alternatifleri değerlendirdi. Bununla birlikte, bu konfigürasyonun kısa ömürlü olması, yaklaşık 0,1 milyon yıl olarak tahmin edilmesi, mevcut gözlemleri açıklama olasılığını azaltacaktır.
Süper şişirilmiş gezegenin benzersiz özellikleri
Kepler-51d, yıldızına nispeten yakın bir yörüngede, yaklaşık 130 günlük bir periyotta ve 350 K’ye yakın bir denge sıcaklığında yörüngede dönüyor.
Düşük yoğunluk, geleneksel gezegen oluşumu modellerine meydan okuyor. Hipóteses, genç gezegenlerdeki toplam kütlenin veya atmosferik şişme süreçlerinin %30’undan fazlasını temsil eden devasa hidrojen ve helyum zarflarını içerir.
Kepler-51 sistemi, geçiş süresindeki değişikliklerle tanımlanan iki başka geçici süper-puff gezegeni ve geçici olmayan dördüncü bir düşük kütleli gezegeni içerir. Essas yerçekimsel etkileşimler yörünge ölçümlerinin hassaslaştırılmasına yardımcı oldu.
Önceki gözlemler ve çalışmanın gelişimi
Telescópio Espacial Hubble’ten kızılötesine yakın dalga boylarında toplanan veriler, halihazırda bulanıklık belirtileri gösteriyordu ancak kapsamı sınırlıydı. James Webb, spektral aralığı genişleterek beklenenden daha kapsamlı ve yoğun bir katmanın varlığını doğruladı.
Genç bir G cücesi olan ev sahibi yıldız, Sol’inkinden daha yüksek sıcaklıktaki yamalarla yıldız aktivitesi sergiliyor. Frações noktaların kapsama alanı, varsayılan parametrelere bağlı olarak %0,1 ile %10 arasında değişir, ancak spektrumda gözlemlenen eğimi açıklamaz.
Kompozisyon ve oluşumla ilgili hipotezler
Sisin bileşimi, parçacık boyutları mikrometreden birkaç mikrometreye kadar değişen tolinler, kurum veya kükürt bileşiklerini içerebilir. Pbb düzeylerinde metan gazının zayıf tespiti, iç kısımdan olası bir salınımı akla getiriyor ancak toplam bolluğu temsil etmiyor.
Araştırmacılar, James Webb’in MIRI’si gibi cihazlarla daha uzun dalga boylarında yapılan gözlemlerin, pusun boyutunu daha iyi haritalandırabileceğini veya varsayımsal halkalardaki malzemeleri tespit edebileceğini vurguluyor. Até şu anda pus, düz spektrumun baskın açıklaması olmaya devam ediyor.
Çalışma, mevcut teorilere meydan okuyan çoklu düşük yoğunluklu gezegenlerle Kepler-51 sisteminin bilinenler arasındaki benzersizliğini güçlendiriyor.
